一种矩形开孔梁结构的制作方法

本实用新型属于开孔梁构造技术领域，具体涉及一种矩形开孔梁结构。

背景技术：

在建筑中采用钢筋混凝土开孔梁，将管线从梁腹孔洞中通过，能够有效提高建筑空间利用率，降低建筑物层高。梁腹开孔后，需要按照《混凝土结构构造手册》要求核算并设置孔洞周边钢筋，包括孔洞两侧的加密箍筋和倾斜钢筋、受压弦杆、受拉弦杆、纵向钢筋及箍筋等。

目前，在开孔梁研究中，主要针对加强孔洞周边配筋对梁承载力和刚度的影响研究，并未从改变配筋方式和钢筋材料方面考虑。专利CN201621195091.X公开了一种同层排水用开孔梁，通过设置在梁上圆孔周边的横向和纵向钢筋与双重Z型钢筋连接，在孔的周边形成多个三角形稳定结构，有效提升了混凝土梁开孔处的承重能力。专利CN201320716318.0公开了一种钢筋混凝土梁开洞构造，通过在梁洞口附近设置加强钢筋和约束箍筋、拉结筋，有效降低了由于梁腹开洞引起的强度和延性的减小，保证了混凝土梁的抗弯、抗剪承载能力。

按照现有开孔梁强化配筋要求，孔洞周边箍筋和斜筋区域为抗剪薄弱环节，荷载增大会引起孔角向支座延伸的斜裂缝产生，而受拉区下弦杆在配筋不足时也容易产生裂缝，这表明梁腹开孔后需要提高孔洞周边抗剪和抗弯性能。还有研究表明，开孔梁开裂荷载及抗剪承载力均随着孔侧加强箍筋或斜筋的增加而提高，设置斜筋的效果优于设置箍筋，但加强配筋率达到一定程度后效果提升并不明显。此外，实际施工中，孔侧钢筋需要现场绑扎然后浇筑，耗时费力，施工效率低，会影响施工进度。因此，如何经济、合理地在孔洞周边设置补强钢筋，对于保证开孔梁承载性能的发挥至关重要。

技术实现要素：

为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的是提供一种矩形开孔梁结构，采用矩形框架结合弦杆纵筋的补强构造，不仅有效地提高了矩形孔洞周边抗剪、抗弯承载性能，限制了裂缝开展，提高了开孔梁承载能力，为设备管线穿越提供了可靠保障，而且施工便捷，省时、经济。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

一种矩形开孔梁结构，包括矩形孔洞、设置在所述矩形孔洞上方的梁上部纵向受力钢筋、以及设置在所述矩形孔洞下方的梁下部纵向受力钢筋，所述梁上部纵向受力钢筋与所述梁下部纵向受力钢筋通过梁箍筋连接；

所述矩形孔洞上方与所述梁上部纵向受力钢筋之间设置有受压弦杆纵筋，所述梁上部纵向受力钢筋与所述受压弦杆纵筋通过受压弦杆箍筋缠绕连接；所述矩形孔洞下方与所述梁下部纵向受力钢筋之间设置有受拉弦杆纵筋，所述梁下部纵向受力钢筋与所述受拉弦杆纵筋通过受拉弦杆箍筋缠绕连接；所述矩形孔洞的孔侧围绕设置有矩形框架。

进一步的，所述矩形框架包括设置在所述矩形孔洞上方的第一型钢、设置在所述矩形孔洞下方的第二型钢、以及设置在所述矩形孔洞两侧用于连接所述第一型钢与所述第二型钢的第三型钢和第四型钢。

进一步的，所述第一型钢设置在所述梁上部纵向受力钢筋与所述受压弦杆纵筋之间，所述第二型钢设置在所述梁下部纵向受力钢筋与所述受拉弦杆纵筋之间。

进一步的，所述受压弦杆箍筋缠绕在所述梁上部纵向受力钢筋、所述受压弦杆纵筋上形成第一矩形体，所述第一型钢设置在所述第一矩形体内。

进一步的，所述梁上部纵向受力钢筋有两根，所述受压弦杆纵筋有两根，所述受压弦杆箍筋有五根。

进一步的，所述受拉弦杆箍筋缠绕在所述梁下部纵向受力钢筋、所述受拉弦杆纵筋上形成第二矩形体，所述第二型钢设置在所述第二矩形体内。

进一步的，所述梁下部纵向受力钢筋有三根，所述受拉弦杆纵筋有两根，所述受拉弦杆箍筋有五根。

进一步的，所述第三型钢、所述第四型钢均设置在所述第一型钢与所述第二型钢之间。

进一步的，所述第一型钢、所述第二型钢、所述第三型钢、所述第四型钢均为工字钢。

进一步的，所述第三型钢、所述第四型钢均通过焊接与所述第一型钢、所述第二型钢连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型提供的一种矩形开孔梁结构，采用矩形框架结合弦杆纵筋的补强构造，在矩形孔洞的孔侧设置矩形框架，代替了现有设计要求中矩形孔洞周边的倾斜钢筋及加密箍筋，而在梁的其它位置仍按照正常受力和构造要求配筋，箍筋在矩形孔洞左右两侧及弦杆区域无需加密。由于矩形框架整体刚度大，抗弯和抗剪能力优于普通钢筋，所以采用这种构造的开孔梁的承载能力要高于按照现有设计设置加密箍筋和倾斜钢筋的开孔梁结构，能减小甚至消除开孔对梁承载力的不利影响，而且省去了现场对倾斜钢筋、加密箍筋绑扎固定等复杂工序，施工便捷，省时、经济。

(2)本实用新型所述的矩形开孔梁结构，其矩形框架的结构简单，易于安装。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述矩形开孔梁结构的优选结构示意图；

图2为本实用新型所述矩形开孔梁结构的侧面剖视图。

标记说明：

1、矩形孔洞；2、梁上部纵向受力钢筋；3、梁下部纵向受力钢筋；4、受压弦杆纵筋；5、受压弦杆箍筋；6、受拉弦杆纵筋；7、受拉弦杆箍筋；8、矩形框架；81、第一型钢；82、第二型钢；83、第三型钢；84、第四型钢；9、梁箍筋。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型公开了一种矩形开孔梁结构，如图1-2所示，包括矩形孔洞1、设置在矩形孔洞1上方的梁上部纵向受力钢筋2、以及设置在矩形孔洞1下方的梁下部纵向受力钢筋3，梁上部纵向受力钢筋2与梁下部纵向受力钢筋3通过梁箍筋9连接；

矩形孔洞1上方与梁上部纵向受力钢筋2之间设置有受压弦杆纵筋4，梁上部纵向受力钢筋2与受压弦杆纵筋4通过受压弦杆箍筋5缠绕连接；矩形孔洞1下方与梁下部纵向受力钢筋3之间设置有受拉弦杆纵筋6，梁下部纵向受力钢筋3与受拉弦杆纵筋6通过受拉弦杆箍筋7缠绕连接；矩形孔洞1的孔侧围绕设置有矩形框架8。

作为一种实施例，矩形框架8包括设置在矩形孔洞1上方的第一型钢81、设置在矩形孔洞1下方的第二型钢82、以及设置在矩形孔洞1两侧用于连接第一型钢81与第二型钢82的第三型钢83和第四型钢84；矩形框架8的设计，结构简单，易于安装。

在上述实施例中，第一型钢81设置在梁上部纵向受力钢筋2与受压弦杆纵筋4之间，第二型钢82设置在梁下部纵向受力钢筋3与受拉弦杆纵筋6之间；矩形框架8的结构设计，能够更加有效地提高矩形孔洞1周边抗剪、抗弯承载性能。

在上述实施例中，受压弦杆箍筋5缠绕在梁上部纵向受力钢筋2、受压弦杆纵筋4上形成第一矩形体，第一型钢81设置在第一矩形体内；具体的，梁上部纵向受力钢筋2有两根，受压弦杆纵筋4有两根，受压弦杆箍筋5有五根。第一矩形体的结构设计，使得第一型钢81更易于安装，且使得矩形开孔梁结构更加稳固。

在上述实施例中，受拉弦杆箍筋7缠绕在梁下部纵向受力钢筋3、受拉弦杆纵筋6上形成第二矩形体，第二型钢82设置在第二矩形体内；具体的，梁下部纵向受力钢筋3有三根，受拉弦杆纵筋6有两根，受拉弦杆箍筋7有五根。第二矩形体的结构设计，使得第二矩形体82更易于安装，且使得矩形开孔梁结构更加稳固。

在上述实施例中，第三型钢83、第四型钢84均设置在第一型钢81与第二型钢82之间；第三型钢83、第四型钢84的结构设计，使得矩形框架结构更加牢固。

在上述实施例中，第一型钢81、第二型钢82、第三型钢83、第四型钢84均为工字钢；工字钢的侧向刚度大，抗弯能力强，而且易于加工，安装简便，成本较低。

在上述实施例中，第三型钢83、第四型钢84均通过焊接与第一型钢81、第二型钢82连接；矩形框架8在现场通过焊接安装，施工便捷，省时、经济。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。